什麼是分數化簡計算機?
這個工具能將任何分數約分到最簡形式(最簡分數)。當分子與分母除了 1 之外沒有其他公因數時,分數就算完全化簡了。計算機會先找出兩個數字的最大公因數(GCD),再將分子與分母同時除以它,最後回傳約分後的分數、所使用的 GCD,以及對應的帶分數形式。
使用方法
輸入分數的分子(上面的數字)與分母(下面的數字),就能直接看到化簡後的結果。本工具也支援負數——計算機會保留正確的正負號,且絕不會除以零。當分數值大於 1 時,帶分數那一列會顯示整數部分與剩餘的真分數。
公式解析
核心觀念就是最大公因數。對於分數 \(a/b\),我們以輾轉相除法(歐幾里得演算法)計算 \(\gcd(a, b)\):不斷將 \((a, b)\) 替換為 \((b,\ a \bmod b)\),直到第二個數變成零為止,最後一個不為零的數值就是 GCD。將 \(a\) 與 \(b\) 同時除以這個 GCD,便能得到最小的等值分數:$$\frac{a}{b} = \frac{a \div \gcd(a,b)}{b \div \gcd(a,b)}$$
實例演算
以 24/36 為例。24 與 36 的最大公因數是 12。兩者同時除以 12,得到 \(24 \div 12 = 2\)、\(36 \div 12 = 3\),因此 24/36 化簡為 2/3。由於分子小於分母,帶分數就是 2/3,整數部分為 0。
常見問題
如果分數本來就是最簡分數怎麼辦?此時 GCD 會等於 1,因此分數會原封不動地回傳。
可以輸入假分數嗎?可以。例如 9/6 會化簡為 3/2,並以帶分數 1 1/2 的形式顯示。
輸入負數會發生什麼事?正負號會保留在分子上,分母則維持為正數,符合一般的數學慣例。